(57)【要約】【課題】  ダンパストラットの数を増大させずにサスペンションタワーの高さを低くできるサスペンションを提供すること。【解決手段】  弾性部材により車輪に車体を支持する車両のサスペンションにおいて、弾性部材が、ナックルの上側の部位とロアアームとの間を連結する、ことを特徴とする車両のサスペンションを提供する。【選択図】  図２
2005343286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材により車輪に車体を支持する車両のサスペンションにおいて、
前記弾性部材は、ナックルの上側の部位とロアアームとの間を連結する、ことを特徴とする車両のサスペンション。
【請求項２】
前記弾性部材と前記ナックルの上側の部位とを連結する第１の連結部は、キングピン軸上に配置される、ことを特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記第１の連結部材よりも車両幅方向内側の第２の連結部で前記ロアアームと連結される、ことを特徴とする請求項２記載の車両のサスペンション。
【請求項４】
前記弾性部材とロアアームとを連結する第２の連結部は、前記リーフスプリングを、車両前後方向を軸にして回転可能に軸支する、ことを特徴とする請求項３記載の車両のサスペンション。
【請求項５】
前記弾性部材は、リーフスプリングで構成されることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の車両のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のサスペンションに関し、特に弾性部材により車輪に車体を支持する車両のサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
懸架装置は、車軸と車体の中間にあって、車軸に車体を搭載すると共に路面の凹凸を吸収して乗り心地をよくする。図１は、従来のサスペンションの一例として、ストラット式のサスペンションの断面図を示す。ホイール１０２は、ドライブシャフト１０１で駆動され、ナックル１０３を備える。ホイール１０２が備えるナックル１０３の上部には、ダンパストラット１０４が固定される。ダンパストラット１０４はアッパマウント１０６により車体側に接続される。車体側のアッパマウント１０６とダンパストラット１０４との間には、ダンパベアリング１１１が介設されていて、ダンパベアリング１１１が回転することで、操舵によるホイール１０２の回転を吸収する。また、ナックル１０３の下部には、ボールジョイント１０７を介して、ロアアーム１０８が接続される。ロアアーム１０８の一端１０８ａは、車両前後軸回りに回転可能に車体に軸支される。
【０００３】
ダンパストラット１０４は、ドライブシャフト１０１との干渉を避けるために高い位置に設けられる。ダンパストラット１０４には、車重を支えるためのスプリング１０５が配設されているため、スプリング１０５の高さによりサスペンションタワーの高さが決定される。
【０００４】
しかしながら、サスペンションタワーの高さが高いと、エンジンフードの高さが高くなり空気抵抗が増し、リアフード部においては室内やトランクのスペースを減少させる原因となる。また、エンジンフード部又はリアフード部の位置が高くなれば、デザイン上の制約となる。
【０００５】
このため、サスペンションタワーの高さを低くするためのサスペンション構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該発明は、ドライブシャフトを跨がせてダンパストラットを２本用いることで、１本当たりの負荷を半減させると共にダンパストラットの高さ位置を下げることを可能にする。
【特許文献１】特開平６−２４２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載のサスペンション構造では、ダンパストラットが、車両進行方向に２本必要となるため、エンジンルームのレイアウトに制約が生じ、また、重量増になるという不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、ダンパストラットの数を増大させずにサスペンションタワーの高さを低くできるサスペンションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題に鑑み、本発明は、弾性部材により車輪に車体を支持する車両のサスペンションにおいて、弾性部材は、ナックルの上側の部位とロアアームとの間を連結する、ことを特徴とする。本発明によれば、弾性部材が、車軸付近のナックルとロアアームとの間に配設されるので、ダンパストラットの数を増大させずにサスペンションタワーの高さを低くできる。
【０００９】
また、弾性部材を、ナックルとロアアームとの間を連結する際には、弾性部材とナックルとを連結する第１の連結部が、キングピン軸上に配置されることを特徴とする。例えば、第１の連結部をボールジョイント等で構成することにより、操舵によるホイールの回転が吸収できるので、アッパサポート部のベアリングを省略し、サスペンションタワーを低くできる。
【００１０】
弾性部材とロアアームとは、第１の連結部材よりも車両幅方向内側の第２の連結部で連結されることを特徴とする。車両幅方向内側に連結部を有することで、弾性部材のストローク量が小さくなるので、弾性部材を小さく設計できる。
【００１１】
また、本発明の一形態において、弾性部材とロアアームとを連結する第２の連結部は、リーフスプリングを、車両前後方向を軸にして回転可能に軸支することを特徴とする。第２の連結部の回転で車輪のバウンドを吸収できるため、リーフスプリングの見かけのバネ定数を低くできる。したがって、リーフスプリング自体のバネ定数を高く設定でき、リーフスプリングの材質選定の自由度が増す。また、車両の乗り心地を向上できる。
【００１２】
また、本発明の弾性部材は、リーフスプリングで構成されることを特徴とする。リーフスプリングは、一例として、略Ｕ字の形状を有することで弾性的性質を付与されるが、Ｗ字やＶ字形状に近くても、半円形状に近くてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
ダンパストラットの数を増大させずにサスペンションタワーの高さを低くできるサスペンションを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するために最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図２は、ストラット式懸架装置の断面図を示す。ドライブシャフト２はナックル４により回転自在に軸支され、ホイール３を駆動する。ナックル４の上部４ａにはダンパストラット７が延設され、ダンパストラット７の上端に設けられたアッパマウント８は、車体に接続される。ロアアーム１０は、一端をサスペンションメンバ１７を介して車両に接続される。サスペンションメンバ１７に接続されたロアアーム１０の一端は、ピンジョイントなどにより、車両進行方向を軸にして回転可能である。ロアアーム１０の他端は、ボールジョイント２１を介してナックル４の下部４ｂに接続される。
【００１６】
図２のストラット式懸架装置では、ダンパストラット７にコイルスプリングが配設されておらず、代わりにナックル４の上部４ａとロアアーム１０との間に、Ｕ字リーフスプリング（以下、単にＵ字スプリングと称す）５が配設されている。Ｕ字スプリング５は、ダンパストラット７の底部を通過するように、車幅方向外側に凹となるように車軸近傍に配置される。
【００１７】
ホイール３が、バウンド又はリバンウンドにより上下動すると、ロアアーム１０は、サスペンションメンバ１７との取り付け部を中心に回動する。ホイール３のバウンド又はリバンウンドによる動きは、Ｕ字スプリング５やダンパストラット７の作用により吸収・減衰される。また、操舵輪の場合、ラックピニオンギア１３で左右の動きに変換された操舵量は、タイロッド１２を介してホイール３を操舵する。ホイール３の回転はダンパストラット７の回転作用により吸収される。
【００１８】
Ｕ字スプリング５について説明する。Ｕ字スプリング５の上端は、ボールジョイント２２を介してナックル４の上部４ａに接続される。ボールジョイント２２は、ボールジョイント２１とアッパマウント８とを結んでなる所謂キングピン軸Ａ上に設けられる。したがって、Ｕ字スプリング５の上端は、キングピン軸Ａ上の所定の位置に接続される。Ｕ字スプリング５の下端は、ロアアーム１０にボルトにより締結される。
【００１９】
図３は、Ｕ字スプリング５の斜視図を示す。Ｕ字スプリング５の車高方向上端には、ボールジョイント２２のボール部を保持する穴部５ａが設けられる。また、Ｕ字スプリング５の車高方向下端には、ロアアーム１０とボルトで締結するための穴部５ｂが設けられる。Ｕ字スプリング５は、車高方向上端から二股に分岐する形状を有することで、ドライブシャフト２との干渉を回避する。取り付ける車輪が駆動輪でない場合には、二股に分岐しなくともよい。
【００２０】
Ｕ字スプリング５は、車両に取り付ける前の状態で閉じ側であり、車両に取り付けることで車重を受け、やや開く。ホイール３がバウンドしダンパストラット７が収縮した場合には、Ｕ字スプリング５は最大に開く。なお、本実施例のＵ字スプリング５は、バネ鋼、鋼、繊維強化樹脂など、その材料に制限されない。
【００２１】
続いて、図２のように配設されたＵ字スプリング５の作用について説明する。Ｕ字スプリング５は、車軸近傍に配設されるので、従来のように、コイルスプリングをダンパストラットの上部に設ける構造よりも、サスペンションタワーの高さを低くできる。
【００２２】
Ｕ字スプリング５は、その下端をロアアーム１０の中央付近に締結されているため、ホイール３がバウンドした際、Ｕ字スプリング５のストローク量は、ホイール３のバウンド量よりも小さい。Ｕ字スプリング５のストローク量が小さいことから、Ｕ字スプリング５の大きさを低く設計できる。このため、サスペンションタワーの高さを低くすることができる。
【００２３】
また、Ｕ字スプリング５の下端をロアアーム１０の中央付近に締結すると、いわゆるアーム比を小さくする効果が得られる。アーム比が小さくなると、Ｕ字スプリング５のストローク量が小さくなることから、Ｕ字スプリング５の大きさを小さくできる。同時に、バネ定数を高く設定できるため、材料選定の自由度が高くなる。
【００２４】
また、上記のとおり、Ｕ字スプリング５の穴部５ａは、キングピン軸Ａ上の所定の位置でナックル４の上部４ａに接続されるので、操舵によるホイール３の回転は、ボールジョイント２２により吸収される。したがって、ダンパストラットの上端（アッパマウント８）にベアリングを設ける必要がなく、アッパサポートの構造を簡易にできる。また、ベアリングが設けられない分、アッパサポートの高さを低くできる。
【００２５】
更に、従来のように、ダンパストラットにコイルスプリングを設ける必要がないため、エンジンルームのスペースを拡大することが可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本実施例のサスペンションでは、サスペンションタワーの高さを低くできることから、エンジンフードの高さを低くして車両の空気抵抗が低減できると共に、車両のデザイン上の制約を少なくすることができる。また、エンジンフード部の高さを保った場合でも、サスペンションタワーの搭載される高さは低くできるので、アッパマウントとエンジンフードとの間隔を大きく保つことが可能となる。アッパマウントとエンジンフードとの間隔が大きく保たれることで、車両と接触した障害物がボンネット上で衝突しても、障害物に対する衝撃を緩衝しやすくなる。
【実施例２】
【００２７】
Ｕ字スプリング５の別の実施形態について説明する。図４（ａ）は、実施例２におけるＵ字スプリング５０の斜視図を示す。図４（ａ）において、図３と同一部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図４（ａ）のＵ字スプリング５０は、駆動輪ではない車輪に配設される弾性部材として、二股に分岐されていない。
【００２８】
Ｕ字スプリング５０は、ロアアーム１０とピン接続するための接続部５ｃを有する点で、実施例１のＵ字スプリング５と異なる。接続部５ｃは、Ｕ字スプリング５０の幅方向に、ピン４９を嵌入させる円筒状の形状を有する。ピン４９は、接続部５ｃの円筒内に設けられたブシュやベアリングなどにより保持されると共に、ロアアーム１０に固定される。すなわち、ピン４９は、接続部５ｃを所定の範囲で回転可能であり、Ｕ字スプリング５０の接続部５ｃを位置拘束するが角度拘束しない。
【００２９】
図４（ｂ）は、Ｕ字スプリング５０の側面図を示す。車両に取り付けられた状態を実線で、ホイール３がバウンドした状態を点線で表す。実線のような側面形状において、ホイール３がバウンドすると、ロアアーム１０と共に接続部５ｃも車高方向へ変位するように力を受ける。車高方向への力を受けても、ピン４９は接続部５ｃを回転可能に保持しているので、例えば接続部５ｃが角度θ回転し、点線のような側面視となることで、バウンドを吸収できる。
【００３０】
したがって、実施例２のようにピン固定されたＵ字スプリング５０では、ホイール３のバウンドを接続部５ｃの回転で吸収できるため、見かけのバネ定数を低くできる。
【００３１】
すなわち、実施例２のＵ字スプリング５０によれば、接続部５ｃの回転により強度に余裕ができ、Ｕ字スプリング５０の材料選定の自由度が増す。また、路面からの振動を吸収しやすくなるので、乗り心地を向上できる。
【００３２】
〔変形例〕
実施例１又は２において説明したＵ字スプリングの変形例について説明する。図５（ａ）は、Ｕ字形スプリングの側面図の一例を示す。図５（ａ）のＵ字スプリング５は、湾曲した中央部の内側に弾性部材６１を有する。弾性部材６１は、Ｕ字スプリング５を補強すると共に、ホイールのバウンド時等に適切なバネ定数となるよう、Ｕ字スプリング５のバネ定数を調整する。弾性部材６１は、Ｕ字スプリング５と同じ材料、金属や鋼などを用いることが好適であるが、ゴムや繊維強化樹脂などであってもよく、また、長さの異なる複数の弾性部材６１を用いてもよい。弾性部材６１は、Ｕ字スプリング５と同じ形状で内面に沿うように配設されていなくともよく、例えば半円状などの形状であってもよい。また、弾性部材６１を付設するのではなく、例えば、湾曲した中央部の厚みを増大又は低減してもよい。
【００３３】
また、実施例１又は２の特徴は、Ｕ字形状のスプリングにあるのではなく、ロアアームとナックルとを、弾性部材を介して連結することにある。したがって、Ｕ字スプリングは、例えば図５（ｂ）のように、側面視がＵ字でなく、湾曲部を複数有するような形状であってもよい。
【００３４】
また、Ｕ字スプリングは、車幅方向外側に凹となるように配置されることが好適であるが、ナックルやリンク、タイロッドなどと干渉しなければ、Ｕ字スプリングの向きはいずれの方向であってもよい。また、ナックルやリンク、タイロッドなどと干渉しないように、側面視や平面視の形状を調整し、切り欠き部や張り出し部、突設部を有していてもよい。１つの車輪に複数のＵ字スプリングを配設してもよい。
【００３５】
なお、Ｕ字スプリングを配設し、かつ、コイルスプリングをダンパストラット７に配設してもよい。Ｕ字スプリングにより支持される分、コイルスプリングの長さを短くできるので、サスペンションタワーの高さを低くできる。また、バネ定数の異なる弾性部材が複数用いられることで、車体の支持強度と乗り心地の向上を両立しやすくなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施例のＵ字スプリング５は、ダンパストラットの数を増大させずにサスペンションタワーの高さを低くできる。また、実施例１又は２のＵ字スプリングは、駆動輪、操舵輪、前後輪を問わず利用でき、また、ストラット式だけでなくウィッシュボーン式など種々のサスペンションに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来のサスペンションの断面図の一例である。
【図２】実施例１におけるサスペンションの断面図の一例である。
【図３】Ｕ字スプリングの斜視図である。
【図４】実施例２におけるＵ字スプリングの斜視図及び側面図である。
【図５】Ｕ字スプリングの側面図の一例である。
【符号の説明】
【００３８】
２      ドライブシャフト
３      ホイール
４      ナックル
５、５０    Ｕ字リーフスプリング
７      ダンパストラット
８      アッパマウント
１０    ロアアーム
１２    タイロッド
１３    ラックピニオンギア
１７    サスペンションメンバ
２１、２２    ボールジョイント
４９    ピン
６１    弾性部材
【図１】
2005343286.tif 000003
【図２】
2005343286.tif 000004
【図３】
2005343286.tif 000005
【図４】
2005343286.tif 000006
【図５】
2005343286.tif 000007